在這場你追我趕的育種科研比賽中,
要想領(lǐng)先勝出,沒有什么秘密武器,
唯一的辦法就是竭盡全力,
盡量做更多的測交組合試驗。
顏龍安,1937年出生,中國工程院院士,中國秈型雜交水稻的開拓者和主要發(fā)明者,有“雜交水稻之母”之譽。曾任江西省農(nóng)科院院長,獲國家特等發(fā)明獎、全國科學大會獎、首屆中國作物學會科學技術(shù)成就獎、全國創(chuàng)新爭先獎等。
1972年,為了將從海南帶回來的48粒種子變溫發(fā)芽,他將種子放進自己貼身的內(nèi)衣口袋里,希望能用體溫助力稻種發(fā)芽。
正是這“心窩上發(fā)芽”的48粒種子,讓顏龍安成為我國首批“野敗”不育系育種領(lǐng)軍人物。
20年之后,1992年7月13日上午,顏龍安在辦公室上班時病倒在木椅上。因長期在海南南繁基地育種勞累過度患上了腦膜瘤,他被送到北京醫(yī)院做手術(shù)。手術(shù)前,顏龍安用微弱的聲音向醫(yī)生提出:“我請求保護我的大腦,我才54歲,希望手術(shù)后還能搞科研。”
“水稻,就是我的孩子。因為水稻育種就是我一生的追求。待在家里太悶了,走,我們到稻田中去,去看看另一個新生兒。”在顏龍安位于江西南昌市的家中,這是日前他在接受記者采訪時說的一句話。
今年9月18日,86歲的顏龍安趕到自己的家鄉(xiāng)萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)參加江西省優(yōu)質(zhì)稻種業(yè)大會,參會之后又迫不及待地趕到幸福村種業(yè)品種展示基地,看望他心心念念的“新生兒”——D1型雜交水稻。
此次展示的新野優(yōu)3號等4個D1型雜交稻,標志著顏龍安帶領(lǐng)團隊研發(fā)全新的三系雜交水稻類型取得了新成果。
據(jù)介紹,D1型雜交水稻是顏龍安團隊從中國普通野生稻中鑒定出繼野敗、紅蓮之后的第三大雜交水稻類型,突破了水稻不育系育種資源的限制,更容易選育優(yōu)異不育系,大幅度提高三系不育系育種潛力,具有廣闊的應用前景。
老驥伏櫪正當時,志在千里謀種業(yè)。顏龍安領(lǐng)銜的江西省超級水稻研究發(fā)展中心(以下簡稱“江西省超級稻中心”),正加大力度選育和推廣這一全新類型的雜交水稻,讓D1型雜交水稻成為市場上主流雜交水稻的“新寵兒”。
最早完成雜交水稻“三系配套”
1937年,顏龍安出生在湘贛接壤的江西萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)東橋鎮(zhèn)邊山村。在顏龍安的印象當中,日常三餐是三根紅薯絲和少許米飯。而在收成不好的年份,小龍安還隨母親外出要過飯,餓了靠啃芭蕉根充饑。
顏龍安的童年和少年,處于一個動蕩和苦難的年代。1942年,為躲避戰(zhàn)亂,他的父親用籮筐擔著顏龍安兄弟倆逃難到荒地謀生。因為缺水,水稻收成很低,不僅他全家,許多難民根本無法生活下去。
讓全家人、全體中國人吃飽飯成了孩時的他最樸素的夢想。
1962年,從江西農(nóng)學院畢業(yè)的他自愿回到萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)局農(nóng)技站工作。1971年年初,國家科委和農(nóng)業(yè)部決定組織全國性的協(xié)作攻關(guān),2月中旬,顏龍安帶領(lǐng)小組共4人到海南學習。
三亞地處熱帶,是作物育種繁種的最佳之地。然而,當?shù)氐慕?jīng)濟落后,生活條件十分艱苦。顏龍安他們初到三亞,人生地不熟,就自己動手砍毛竹、割冬茅、搭草棚,睡的是稻草鋪墊的地鋪。吃飯問題更是大事,或許是靠近海邊的緣故,做成的米飯沙子多,吃飯時一不小心就要硬硌牙齒。
在三亞南紅農(nóng)場得到珍貴的“野敗”資源后,他和助手便選取了不同品種的水稻與“野敗”雜交。“我每天要花10多個小時一株一株、一穗一穗地觀察水稻的生長,并記錄下來。試驗記錄就寫了10萬字。”顏龍安說。最終,他獲得了48粒寶貴的種子。
帶著這48粒種子,顏龍安回到了江西萍鄉(xiāng)市。然而,陽春三月,48粒種子下田整整一周卻毫無動靜。
問題出在哪兒呢?顏龍安四處咨詢,閉門思考,終于找到了癥結(jié)所在:帶有野生親緣的雜交后代種子可能休眠期較長,須進行變溫處理,打破休眠期。他嘗試了各種辦法可依然沒有進展。“只能試試最‘笨’的方法了。”顏龍安和助手將種子一粒粒洗干凈,用濕潤的藥棉裹緊,再用塑料袋包好,放進自己貼身的內(nèi)衣口袋里,希望能用體溫助力稻種發(fā)芽。枕著顏龍安的心跳聲,48粒種子似乎讀懂了他們的期盼,7天7夜之后竟然齊刷刷地探出了“小腦袋”。
“發(fā)芽了!全部發(fā)芽了!”顏龍安激動得眼淚一下子就涌了出來。借助這些發(fā)芽的種子,1972年冬,顏龍安帶領(lǐng)團隊終于育成了“二九矮4號A”和“珍汕97A”,并開始向全國提供不育系種子。
在這場育種大賽中,顏龍安是成功育出不育系的第一人,并因此被譽為“雜交水稻之母”。我國首批野敗不育細胞質(zhì)的雄性不育系選育宣告成功,這在雜交水稻育種史上具有劃時代的意義。
顏龍安形象而又風趣地說:“我的‘珍汕97A’這個‘女兒’生了100多個后代都是‘碩士’‘博士’。”
據(jù)統(tǒng)計,1982年至2003年,以“珍汕97”不育系配組的雜交稻累計推廣種植18.744億畝,占全國種植雜交稻總面積的47.59%。1980年,雜交水稻作為我國出口的第一項農(nóng)業(yè)專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓給美國,其中就包括顏龍安用“珍汕97A”選育的兩個品種“汕優(yōu)2號”和“汕優(yōu)6號”。歷經(jīng)40多年的風雨考驗,至今世界上雜交水稻中還沒有一個母本的貢獻能與“珍汕97A”相媲美。
“珍汕97A”和“二九矮4號A”的選育成功,敲開了我國雜交水稻“三系”配套的大門,也奠定了顏龍安在雜交水稻研究領(lǐng)域的先行者地位。
繼江西之后,湖南、福建也宣告育出了不育系和保持系。但恢復系仍然沒有找到,“三系”還無法配套。邁過這道坎,雜交水稻才算培育成功了。
不少國外的育種科學家正是倒在了這道坎上。我國各地在測交篩選“野敗”不育株保持系的同時,就已經(jīng)注意到那些對“野敗”不育株的不育性具有恢復能力的品種,并開始進行測交工作。但是全世界有6萬多個水稻品種,要找到“野敗”不育系的恢復系,就好比大海里撈針。
在這場你追我趕的育種科研比賽中,要想領(lǐng)先勝出,沒有什么秘密武器,唯一的辦法就是竭盡全力,盡量做更多的測交組合試驗。
為擴大測交范圍和種質(zhì)資源,選擇最優(yōu)良的雜交后代。從1971年到1973年,顏龍安和李汝廣、文友生等人在選育不育系和保持系的同時,兵分幾路,先后到10幾個省,廣泛收集不同緯度、不同類型、不同生態(tài)環(huán)境的水稻品種,征集材料6000多份。
他們用自己育出的“珍汕97A”和“二九矮4號A”不育系,與從來自中外的6000多個品種中篩選出的593個不同緯度、不同生態(tài)環(huán)境、不同地區(qū)、不同類型的品種(株系)進行測交,試驗的規(guī)模和繁瑣復雜程度非常大。當年全國配對建組的有上萬個,而顏龍安他們的科研小組就建了2000多個。
播種、雜交、觀察記載、選種、核產(chǎn),其中的艱辛常人難以想象。從水稻抽穗階段開始,就是配組雜交的大忙季節(jié),也是新一代品種的孕育期。由于遺傳學的復雜性,選配雜交組合成功的幾率只有千分之一,而且水稻的開花期不長,要在有限的時間內(nèi)完成上千個雜交配組。顏龍安就像哺育自己的孩子一樣,天天都要到田邊一行行地掃視,一株株地觀察。
一分耕耘一分收獲,正是靠這種不屈不撓、勇于探索的精神,顏龍安團隊獲得巨大的成功:593個試驗品系,有恢復能力的106個,恢復力強的62個,篩選出“7101”“7039”“BX金”3個品系為我國第一批強恢復系。這些有恢復力的品系分布廣、類型多,有秈稻,有野生稻,也有粳稻,為創(chuàng)造各種類型的“三系”奠定了良好基礎(chǔ)。
1973年10月上旬,顏龍安代表江西省參加了在蘇州召開的全國水稻科研生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)驗交流會,并提交了《利用“野敗”選育水稻“三系”的進展情況匯報》的論文。他向大會報告了一個令人振奮的消息:在袁隆平等發(fā)現(xiàn)“野敗”不育株后,萍鄉(xiāng)市農(nóng)科所最早育成了兩個穩(wěn)定的不育系,在我國首次實現(xiàn)實踐當中的“三系”基本配套。
科研人員需要“三個腦袋”
“雖然我曾患腦膜瘤開了刀,但我一生在大事上從不含糊,因為我有三個腦袋。”顏龍安對記者幽默地說。
“三個腦袋”是顏龍安用的頻率最高的詞之一。顏龍安解釋,具備“三個腦袋”意識,這是科研人員應該具備的基本素質(zhì):一是“政治腦袋”,政治上、思想上、行動上與黨中央保持高度一致;二是“經(jīng)濟腦袋”,科研選題要與國家經(jīng)濟發(fā)展方向相一致,促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收;三是“科學腦袋”,學好基礎(chǔ)知識,運用科學的研究方法、團結(jié)協(xié)作、不畏艱辛、敢于創(chuàng)新。
“特別是每當進行科研攻關(guān)時,遭遇工作重大難關(guān)時,他向團隊和我們學生必提‘三個腦袋’意識。”他的學生,江西超級稻中心蔡耀輝研究員說。在顏龍安的言傳身教下,以如今60歲的蔡耀輝、42歲的謝紅衛(wèi)為代表的中青年一代代接捧傳承“三個腦袋”意識。
“新時代已經(jīng)給中國農(nóng)業(yè)工作者提出了新的使命要求:中國飯碗不僅要裝滿中國糧,而且要裝好優(yōu)質(zhì)中國糧。”顏龍安說,作為一名有著61年工齡、52年黨齡的育種科研工作者,必須心中有黨,根系三農(nóng),擔當起“中國飯碗裝好中國優(yōu)質(zhì)糧”的重任,在高產(chǎn)的基礎(chǔ)上把優(yōu)質(zhì)作為主攻方向。
知行合一,方能致遠。2012年黨的十八大召開前夕,在顏龍安的建議下,江西省超級稻中心應運而生。由顏龍安領(lǐng)銜的江西省超級稻中心,把選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的良種作為主要目標。
“論文寫在大地上,成果留在百姓家。”顏龍安說,他提倡的“經(jīng)濟腦袋”意識不是空對空,而是育良種、產(chǎn)好糧,促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、企業(yè)增效、農(nóng)民增收。
為了促使“三增”,顏龍安帶著弟子蔡耀輝等堅定走產(chǎn)學研合作之路。在顏龍安的牽頭下,組建科技特派團、院士工作站與江西天道糧安種業(yè)有限公司深度合作,根據(jù)市場對稻米的需求,專注優(yōu)質(zhì)水稻選育,走差異化發(fā)展之路。如培育出的“野香優(yōu)航1573”不僅產(chǎn)量高,在2019年通過審定后,近年來推廣面積在150萬畝以上,畝產(chǎn)最高達到1300斤,而且米質(zhì)好。“野香優(yōu)航1573”稻米成為市場上特優(yōu)品種的標桿,獲第一屆江西省優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)鑒評金獎、黑龍江國際大米節(jié)銀獎和十大好吃米飯。
一輩子扎根育種事業(yè),顏龍安深感最有力的武器還是用好“科學腦袋”,運用科學的研究方法帶領(lǐng)團隊敢于創(chuàng)新、善于攻關(guān)。
21世紀初,我國長江中下游大面積推廣的晚稻主栽品種普遍表現(xiàn)株高偏高、分蘗較弱、著粒密度偏稀、抗病性較差,這在中低產(chǎn)田多的長江中下游雙季稻區(qū),往往表現(xiàn)出穗少穗小、易倒伏、產(chǎn)量不高不穩(wěn)等問題。
針對這些問題,顏龍安帶領(lǐng)團隊經(jīng)過反復討論,創(chuàng)新性提出了以“矮稈密穗”為核心的育種新思路。新思路以“矮稈、密穗大穗、優(yōu)質(zhì)多抗和分蘗力強”的恢復系創(chuàng)制為基礎(chǔ),實現(xiàn)“矮稈密穗、擴大庫容、性狀互補、綜合改良”的雜交稻品種選育目標。
近年來,蔡耀輝帶領(lǐng)年輕骨干謝紅衛(wèi)、李永輝等利用R225通過稻瘟病抗性多點加壓篩選,結(jié)合空間誘變和分子標記輔助選擇等技術(shù),進一步增強其稻瘟病抗性、配合力和品質(zhì),創(chuàng)制出“躍恢航1573”等6個各具特色的矮稈密穗優(yōu)質(zhì)衍生恢復系。
在不懈的科技攻關(guān)下,顏龍安團隊選育出“豐、抗、優(yōu)、穩(wěn)”性狀協(xié)調(diào)的雜交稻品種17個,并通過國家級(省級)審定。
“為了育好優(yōu)質(zhì)種、產(chǎn)好優(yōu)質(zhì)稻,我們團隊把育好優(yōu)質(zhì)稻種刻在腦海里。”顏龍安說。
正因此,團隊研發(fā)培育的系列優(yōu)質(zhì)稻等12個品種達國優(yōu)3級以上,12個品種的增產(chǎn)率在3%以上。“榮優(yōu)225”等4個品種被認定為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部超級稻,同時“吉優(yōu)225”被認定為全國首批綠色超級稻,“徽兩優(yōu)航1573”被評為全國優(yōu)良品種,“泰優(yōu)航1573”“安優(yōu)520”列入江西省推廣優(yōu)質(zhì)稻品種,“野香優(yōu)航1573”“五優(yōu)航1573”等被列為江西省主導品種……
截至2023年,系列品種在江西、湖南等8省累計推廣4503萬畝,產(chǎn)糧2341萬噸,為“中國碗裝好優(yōu)質(zhì)中國糧”作出了貢獻。
以育種帶動發(fā)展的三個村莊
育種的力量是什么?在顏龍安的育種實踐中,一粒種可以形成一條鏈,繼而帶動一個村的發(fā)展。無論是在種業(yè)夢開始的地方——海南省三亞南繁基地崖州區(qū)保平村,還是江西最大的制種基地之一——湘東區(qū)邊山村,抑或是宜春大米優(yōu)質(zhì)原糧基地國橋村……一粒種、一株苗,都能夠奏響鄉(xiāng)村振興的“科創(chuàng)和弦”。
南繁離不開海南老百姓的支持,三亞市保港公社保平大隊(如今崖州區(qū)保平村)對顏龍安來說,是真正種業(yè)夢開始的地方。“我在保平大隊沙埋三隊南繁、代育種十多年,和當?shù)氐睦枳迦罕娪兄值馨愕母星椤?rdquo;顏龍安至今回憶起來都雖苦猶甜。
1975年,萍鄉(xiāng)市成立了雜交水稻示范推廣辦公室,組建了一支100多人的雜交水稻南繁制種隊,作為副總指揮的顏龍安負責制種技術(shù)指導。
“床上沒被子,床下沒鞋子,床頭沒箱子。”當?shù)亓鱾鞯捻樋诹镒阋哉f明當時生活的艱苦。沒辦法,顏龍安把當時的生活稱做“三子”:吃的是豆子飯、走的是沙子路、睡的是棍子床。
就是在這樣的艱苦環(huán)境下,顏龍安帶領(lǐng)團隊做出了非凡的業(yè)績。通過不斷的總結(jié)和探索,到1983年,萍鄉(xiāng)市南繁制種畝產(chǎn)已突破150公斤,并逐步上升到超過200公斤,連創(chuàng)全國南繁育種新高。到20世紀90年代,萍鄉(xiāng)籍的南繁人數(shù)增至5000人。
“上世紀七八十年代,那時候我們還小,許多萍鄉(xiāng)專家?guī)ьI(lǐng)江西老表到我們這里租地制種。他們種的稻米煮起來很香,聞到飯香,我們總是湊到萍鄉(xiāng)老表家里去吃飯。”保平村村支書周建芳笑著對記者說,這是地道的南繁種、江西味。
如今的保平村,已經(jīng)成為三亞市崖州區(qū)全國南繁硅谷的重要區(qū)域。每年10月份,從全國各地特別是江西萍鄉(xiāng)市過來的專家、糧農(nóng)就像候鳥一般飛到了村里,每年租地四五百畝進行制種。這些“候鳥”不僅給村民帶來了租地、務工、農(nóng)機服務等收入,更帶動全村培育了30多戶種植專業(yè)大戶,每年都有大批優(yōu)良種子遠銷全國各地。
保平村,這個古代中國最南端的千年古村,如今產(chǎn)業(yè)興旺、鄉(xiāng)風文明、文化興盛,成為遠近聞名的農(nóng)業(yè)強村和國家歷史文化名村。“沒有萍鄉(xiāng)等全國各地的‘候鳥’,就沒有保平村鄉(xiāng)村振興的今天。”保平村種植大戶何世維感慨地說。
與保平村相隔3000里之外的邊山村是顏龍安的家鄉(xiāng)。顏龍安對生于斯、長于斯的家鄉(xiāng)懷有極其深厚的感情,從這里走出去的顏龍安功成名就之后又回到村里,一心想著回報家鄉(xiāng)、發(fā)展家鄉(xiāng)。
“他上大學沒有飯吃,是一個老表用斗車將大米推到學校里。”邊山村村民鄧建國說。為了回報家鄉(xiāng),顏龍安最初動員邊山村民去海南南繁基地學習制種,年收入也有近10萬元;最近5年,借著國家大力發(fā)展種業(yè)的東風,顏龍安又全力支持家鄉(xiāng)發(fā)展制種產(chǎn)業(yè)。
要有良種必先有良田。到2020年,邊山村有1000畝農(nóng)田完成了高標準改造。如今,邊山村全村1400畝耕地,有800畝用來發(fā)展制種。邊山村農(nóng)村集體經(jīng)濟合作社流轉(zhuǎn)土地用于雜交水稻制種,2022年已經(jīng)為村集體經(jīng)濟創(chuàng)收20余萬元。今年“五一”假期,正值浸種催芽的關(guān)鍵時期,放心不下的顏龍安還專門回到村里進行技術(shù)指導。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來了,前來旅游的人也多了起來。顏龍安又建議當?shù)卣蛟?ldquo;翡翠谷”,將當?shù)氐奶飯@風光與獨特瀑布資源整合起來,發(fā)展鄉(xiāng)村旅游。
村里環(huán)境美了,游客多了,村民素質(zhì)高了,錢包鼓了,一幅青山綠水的鄉(xiāng)村振興畫卷正在邊山村徐徐展開。
江西宜春市國橋村對顏龍安來說,不是家鄉(xiāng)勝似家鄉(xiāng)。一村鄉(xiāng)親們享受著一個院士帶來的水稻紅利。
作為全國糧食主產(chǎn)地之一,宜春被譽為“贛中糧倉”。該市袁州區(qū)西村鎮(zhèn)國橋村是當?shù)禺a(chǎn)糧大村,國橋村如何為產(chǎn)糧多做貢獻?村支書劉海平一直在思考。
“種糧要高產(chǎn)高效,要從品種和技術(shù)入手,提高種田的科技含量,這必須找到能夠連接全村水稻產(chǎn)業(yè)綠色種植、高效發(fā)展的橋梁。”劉海平說。
誰愿意甘為橋梁?顏龍安來了!2014年春,顏龍安第一次來到國橋村,就將團隊剛研發(fā)培育的“安優(yōu)航1573”放在村里示范展示。在顏龍安團隊的精心指導下,“安優(yōu)航1573”表現(xiàn)非常好。“不僅產(chǎn)量高,畝產(chǎn)達到673公斤;而且米質(zhì)好,達到國標2級品質(zhì)。”劉海平說,這給以前一種就虧、常年拋荒的糧農(nóng)傳遞了信心,發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)米。
2015年,78歲的顏龍安院士老驥伏櫪、壯心不已,在國橋村建立水稻院士工作站。
電腦里、實驗室種不出優(yōu)質(zhì)稻。從2015年以后的8年時間,顏龍安不顧年邁體弱,每年都要到國橋村去指導幾次。每去一次,都會結(jié)交一批種糧的農(nóng)民兄弟。“今年還來過兩次呢,最近一次是今年7月初到我們村里,既是沖著基地培育的各個優(yōu)質(zhì)稻新品種來的,更是沖著為我們農(nóng)民兄弟增收來的。”國橋村種糧大戶陳連圣說。
當時,正值“萍兩優(yōu)航1573”抽穗時節(jié),牽掛于心的顏龍安到田邊仔細察看了抽穗的情況。“今年抽穗整齊,穗大粒多,豐收在望。”顏龍安高興地說。一個多月之后,陳連圣向顏龍安報喜:
“‘萍兩優(yōu)航1573’畝產(chǎn)達到了750公斤!顏院士,您是我們走上致富大道的引路人。”
陳連圣的點贊并不是虛夸,一個院士的“駐站”帶動了一群農(nóng)民的脫貧致富、一個鄉(xiāng)村的綠色發(fā)展。
作為曾經(jīng)的貧困戶,陳連圣種植的優(yōu)質(zhì)稻,每百斤多賣30元錢,于2017年提前脫貧;現(xiàn)在他種植了260多畝優(yōu)質(zhì)稻,一年純收入就有15萬元。
眼看著陳連圣這個昔日的貧困戶種田都賺錢了,村里十多個青壯年紛紛返鄉(xiāng)種糧。“以前拋荒都有近千畝,現(xiàn)在連旱地都種上了,經(jīng)過旱改水,農(nóng)民都搶著種植水稻。”劉海平欣喜地說,“現(xiàn)在全村5000多畝水田,8成都種了優(yōu)質(zhì)稻,我們村成為宜春大米名副其實的優(yōu)質(zhì)原糧基地。”
從國橋村,糧農(nóng)看到了一個產(chǎn)糧村的致富“稻”路;從顏龍安身上,我們更看到了一個育種科學家“糧安天下”的赤子匠心。
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